몰질량의 측정

소개

화학레포트
몰질량의 측정

목차

1.실험 목적
2.배경
3.실험 결과
4.토의 및 오차원인
5.생각해볼 사항
6.주의 및 참고사항
7.참고문헌

본문내용

1.실험 목적
이상기체 상태방정식을 이용하여 쉽게 증발하는 기체의 몰질량을 결정한다.


2.배경
우리가 일상생활 속에서 혹은 실험실에서 접하게 되는 많은 물질들은 물질마다의 고유한 분자들을 가지고 있으며, 그 분자들 또한 각각의 고유한 분자량을 가지고 있다. 분자란 기체 또는 용액에서 독립적으로 존재할 수 있는 물체의 최소입자 또는 둘 이상의 원자가 공유결합에 의해 연결된 물질의 단위이며 분자량이랑 분자 1몰의 질량을 일컫는다. 분자를 형성할 수 없는 이온결합 화합물들은 화학식단위의 질량인 화학식량을 사용한다.
원자나 분자는 매우 작은 입자이기 때문에 질량을 직접 측정하는 것은 매우 어렵다. 따라서 원자나 분자의 질량을 나타내기 위해서 상대적인 방법을 사용한다. 즉, 질량수 12.00인 탄소원자의 몰질량 12.00라고 가정하고, 이 동위원소 12.00g에 들어있는 탄소원자의 수를 아보가드로수()라고 하며, 아보가드로수만큼의 원자 또는 분자를 1몰이라고 정의한다. 따라서 분자의 몰질량도 1몰에 해당하는 분자의 질량을 탄소원자 1몰의 질량과 비교하여 결정한다.
어떤 물질의 분자량을 측정하므로써 그 물질의 분자 크기, 성분, 성질 등을 추측할 수 있다. 분자의 분자량을 측정하는 방법에는 어는점 강하법, 끓는점 상승법, 삼투압법, 비점도법, 기체 비중에 의한 방법 등 여러 가지가 있다. 그 중에서도 가장 간단하게 분자량을 측정하는 방법은 기체의 상태방정식을 이용하는 것이다.
대부분의 기체는 상온, 상압에서 이상기체 상태방정식을 만족하기 때문에 기체의 부피, 온도, 압력과 함께 용기를 가득 채우는 데에 필요한 물질의 질량 m을 측정하면 이상기체 상태방정식으로부터 분자량 MW를 계산할 수 있다. 기체의 압력(P), 부피(V), 절대온도(T=273.15+t), 그리고 질량(m)을 측정하면 이상기체 상태방정식(PV=nRT)에서 n=m/MW이므로 MW=mRT/PV에서 분자량을 구할 수 있다. 기체상수 R의 값은 0.08206 atm·L/K·mol, 또는 8.314 J/K·mol이다.

※참고 : 알루미늄박에 구멍을 뚫는 이유
 가열 시 플라스크의 내부압력과 외부 압력을 같게 하기 위해서이다.
 가열 시 기체가 조금씩 빠져나가면서 플라스크 안의 압력을 일정하게 유지시켜주기 위해서이다.
 기화 시에 원래 플라스크 안에 존재하던 다른 기체들도 구멍을 통해 빠져나가게 함으로써 순수한 시료의 기체를 모으기 위해서이다.

참고자료

· 이덕길, 『표준일반화학시험(제5개정판)』, 서울: 대한화학회, 2003, pp.58~60.
· 박병빈 외, 『일반화학실험』, 경기도: 자유아카데미, 2006, pp.85.